7 Компоновка сооружений на площадке подстанции

Компоновка – взаимное размещение основных и вспомогательных элементов электроустановки на занимаемой ею территории. Принимаем стандартное положение элементов двухтрансформаторной подстанции 35 кВ.

Для установки выбираем КТПБ-35/10 с двумя трансформаторами 2х25000 кВА.

ОРУ 35 кВ выполнено из отдельных блоков, на которых смонтировано оборудование, аппаратура и внутреннее строение. Ошиновка ОРУ выполнена трубами из сплава алюминия, а отпайки – гибкими проводами А и АС. Трубы закреплены на изоляторах ИОР-10-7,5-01, которые установлены на железобетонных опорах высотой 3,6 м. Шинные разъединители РНДЗ расположены на типовой опорной конструкции ниже сборных шин, причем все три полюса расположены под средней фазой. Разъединители шинных аппаратов крепятся на опорных конструкциях высотой 2,5 м. На стороне 10 кВ принята схема с двумя секциями шин. Здание ОПУ собирается из утепленных панелей и рассчитано на установку панелей релейной защиты, устройства связи, телемеханики, а также имеет комнату для оперативно-выездной бригады. Кабели и воздухопроводы проложены в лотках из железобетонных плит, которые служат одновременно пешеходными дорожками. В местах пересечения с дорожкой лотки прокладываются под проезжей частью дороги. Компоновка КТП легко может осуществляться по разным схемам путем выбора тех или иных блоков по сетке схем.

8 Регулирование напряжения на подстанции

Регулирование напряжения на понижающих подстанциях с двухобмоточными трансформаторами. Используется РПН – автоматическое устройство, меняющее рабочее ответвление витков обмотки трансформатора и, соответственно, коэффициент трансформации трансформатора. РНП устанавливают трансформатора 25 кВ и выше и размещаю в нейтрали обмоток ВН, что обеспечивает, во-первых, наиболее плавное регулирование, т.к. число витков у обмоток ВН выше чем у НН; во-вторых, при переключении выполняется коммутация меньших по величине токов, чем на стороне НН; в-третьих, включение РПН в заземленную нейтраль на ВН приводит к снижению требований к уровню изоляции устройства регулирования.

Устройство и принцип работы РПН

Рисунок 8.1- Устройство РПН

При подаче сигнала перехода на верхнюю соседнюю отпайку:

- отключается контактор К1

- переключатель П₁ переводится в верхнее соседнее ответвление

- включается контактор К₁

- отключается контактор К₂

-переключатель П₂ переводится в верхнее соседнее ответвение

- включается контактор К_2.

9 Расчет заземления подстанции

Различают рабочее, защитное и грозозащитное заземление. Обычно для всех трёх типов заземления электроустановок используют одно заземляющие устройство. Оно состоит из заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землёй и системы проводников, соединяющих заземляемые элементы с заземлителем. Сети 35 и 10 кВ работают с незаземленными нейтралями. Собственные нужды подстанции получают питание от трансформатора 10/04 кВ.

Заземляющее устройство выполним в виде контура из полосы 40х4 мм, проложенной на глубине t = 0,7 м вокруг оборудования подстанции на расстоянии 2 от внутренней стороны ограды.

Исходными данными для расчёта заземляющего устройства являются:

- площадь подстанции равная S = 38х38 = 1444 м²;

- ρ₁ –удельное сопротивление верхнего слоя грунта равное 75 Ом^.м;

- ρ₂ –удельное сопротивление нижнего слоя грунта равное 90 Ом^.м;

- h – толщина верхнего слоя равная 0,85 метра;

- I_к - ток замыкания на землю на стороне 35 кВ, составляет I_з = 8 А, на стороне 10 кВ - I_з = 25 А;

- общая длина полосы ;

- естественных заземлителей нет.

Сопротивление заземляющего устройства для установок 10-35 кВ при использовании его одновременно для установки собственных нужд напряжением до 1 кВ согласно [3] должно быть:

- для сети с незаземленной нейтралью:

- для сети с изолированной нейтралью:

Сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора на стороне 0,4 кВ согласно [3] должно быть не более 4 Ом.

Таким образом, последнее требование является определяющим для расчета:

Определяем сопротивление грунта с учетом сезонности по формуле:

где коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта [5]. В средних климатических зонах (вторая и третья) для вертикальных электродов длиной 3 – 5 м, для горизонтальных длиной 10 - 15 м

Рассчитаем сопротивление заземляющее полосы:

Предварительно принимая в контуре 20 вертикальных заземлителей для отношения расстояния между заземлителями к их длине a/l =1 находим по [4] коэффициент использования полосы в контуре из 20 вертикальных заземлителей.

Определим сопротивление полосы в контуре по формуле:

Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей рассчитаем по формуле:

Определим сопротивление одного вертикального заземлителя (стержня длиной 2 м, диаметром 16 мм) по формуле:

где – диаметр стержня;

длина стержня;

глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя.

Определим количество вертикальных заземлителей:

где - коэффициент использования вертикальных заземлителей [2].

Принимаем в контуре 20 вертикальных заземлителей.